石湖停车场超高地下室外墙贝雷架单侧支模体系五小金点子汇报

勇于跨越追求卓越石湖停车场超高地下室外墙贝雷架单侧支模体系五小金点子汇报

(广州分公司段宝杰)勇于跨越追求卓越01工程概述及背景03各模板、支撑体系方案比选05技术创新点分析07推广应用前景CONTENTS目录02研究方向、重难点04技术成果06效益分析08存在的问题及改进措施勇于跨越追求卓越一：工程概述及背景一、工程概述1.1工程实体概况

石湖停车场位于105国道东南侧，石湖新大道南侧，汇雅花园东北侧，呈西南-东北向，占地面积约为8.25公顷，总工程造价6.74亿，与石湖站的正线及太和站辅线进行接轨。勇于跨越追求卓越勇于跨越追求卓越

承担十四号线主线部分配属车的周月检、停车列检和洗刷清扫等日常维修和保养任务，设有停车列检线9股道共18列位，周月检线2股道，临修线1股道。建成后的停车场为广州市第一个全地下地铁停车场，停车场建筑面积89863.24㎡，南北向847.78m，东西向103.4m，层高9.5m。勇于跨越追求卓越市政工程中，建设方对建设用地利用率的要求不断提高，地下室外墙紧贴基坑围护结构，只能采用单侧支模的方法施工，支模结构的选择、墙体防水的方式与常规现浇混凝土剪力墙有很大不同。本工程是中铁建工集团广州分公司在广州地铁建设总部的首个项目，项目经理部在工作中树立“以现场保市场”的理念，时刻在职工队伍和劳务队伍中宣传灌输“现场管理差企业信誉就会低，企业信誉低经营就上不去”思想。停车场出入段包含2个盾构井2个轨排井，为不影响其他单位盾构始发接收以及十四号线整体工期，我方必须在2016年4月前完成出入段（E区）的移交工作，我方结构施工工期不足6个月。1.2技术应用背景及目的随着城市建设的发展，大量开发城市地下空间成为当前城市建设的一大特点，各地超深、超大基坑不断涌现，地下复杂施工环境给地下结构的施工带来很大的难度。勇于跨越追求卓越针对本工程地下室外墙施工时场地狭小、成不规则多边形的特点，项目提出一种既安全、高效同时质量又能得到保证的超高地下室外墙单侧支模工艺!。勇于跨越追求卓越二：研究方向、重难点勇于跨越追求卓越施工工期紧张单侧支模规模大支模空间不足防水等级要求高地下室外墙厚度大，层高较高地下室外墙厚度达到800mm，局部达到1000mm，一次浇筑混凝土方量最多达400方，混凝土在浇筑过程中产生的侧压力较大，因此模板支撑体系必须有足够的强度、刚度和稳定性。应业主刚性节点要求下，单侧支模的外墙工程量较大，其施工方案的合理与否直接关系到施工进度。由于外墙距围护结构距离不足，无法满足双侧支模空间要求，所以只能采用单侧支模体系。而且，该工程防水等级为地下室防水一级，导致加固体系完全依赖于单侧支撑结构体系，不确定因素较多。2.1研究方向石湖停车场为地下一层，层高为9.5m，地下室外墙厚度为800mm，局部1000mm，地下室绝大部分层高9.5m（层高根据施工段分阶段式分布，最高层高13.841m），单侧支模全长580m。需要一个有足够安全、足够经济合理及足够先进的技术方案！勇于跨越追求卓越2.2重难点地下室外墙外边至围护桩内侧的理论净尺寸不足，采用单侧支模施工技术否定对拉螺栓后，如何保证结构安全与不渗漏如何对贝雷架及铝模板进行组合以保证模板体系的稳定性是本课题的研究重点勇于跨越追求卓越三、各模板、支撑体系方案比选勇于跨越追求卓越3.1模板方案比选

模板方案比选（按本工程地下室外墙长50m、高5.5m进行统计计算）项目技术特点经济合理性实施工期方案一：型钢框木胶合板模板（1）表面光滑，耐磨性好，容易脱模，强度较高，刚度较大，正反两面都可以用，循环使用次数多，可发挥金属材料和人造板材各自的特性；（2）浪费木材，价格较高；（3）适用范围较广，工程可通用。本方案包括：人工费2万元，材料费10万元，机械费1.2万元，其他费用3万元，总费用16.2万元9-10天方案二：木胶合板模板（1）重量很轻，价格较低，表面光滑，耐磨性能好，容易脱模；（2）容易脱胶变形，循环利用次数少，边角易损坏；（3）适用于一般性工程或地下室等。本方案包括：人工费2万元，材料费12万元，机械费1.2万元，其他费用3.5万元，总费用18.7万元9-10天方案三：型钢框竹胶合板模板（1）表面光滑，容易脱模，强度、刚度、硬度、耐水性和耐冲击性能好，富有弹性和韧性；（2）可钉性差；（3）适用于承受较大混凝土和施工荷载的部位与竖向结构工程、高大特殊工程等。本方案包括：人工费2万元，材料费10万元，机械费1.2万元，其他费用3.5万元，总费用16.7万元9-10天勇于跨越追求卓越项目技术特点经济合理性实施工期方案四：组合式增强塑料模板（1）重量轻、导热系数小、耐腐蚀性好，表面光滑、脱模性好，容易加工；（2）强度较低，刚度较差，耐热性差，耐久性差，价格高；（3）适用于海堤坝、矿井、地下等工程。本方案包括：人工费2.5万元，材料费15万元，机械费1.2万元，其他费用2.5万元，总费用21.2万元7-9天方案五：复合砂塑模板（1）回收率高，加工工艺简单，表面光滑，脱模性好；（2）缺点有成型后易产生蠕变，刚度差，原材料紧缺，价格较高；（3）适用范围较小。本方案包括：人工费2.5万元，材料费12万元，机械费1.2万元，其他费用3万元，总费用18.7万元7-9天方案六：组合钢模板（1）通用性很强，脱模十分容易，操作简便，强度高，刚度大，循环利用的次数多；（2）板面很小，拼缝很多，不适应清水混凝土的要求，重量较沉，容易生锈容易丢失，摊销费用较高；本方案包括：人工费2万元，材料费13万元，机械费1.5万元，其他费用3万元，总费用19.5万元6-8天方案七：铝模板（1）重量轻，操作简便，脱模性好，强度很高，刚度很大，循环利用次数多；（2）材料紧缺，价格高；（3）规格型号齐全、精度高。（4）适用范围很广，框剪结构都能用。（5）拼装、分拆，简单易学。（6）施工更安全，不产生建筑垃圾。（7）施工效果质量好、免批荡。本方案包括：人工费2.5万元，材料费10万元，机械费0.5万元，其他费用2万元，总费用15万元5-6天根据本工程地下室外墙施工时的环境特点，场地狭小、湿度大，施工作业面难以展开，结合所列的七种模板方案，分别从费用及工期进行了分析，采用铝模板具有费用最低、提高施工效率、缩短施工工期的优点，并且铝模板对狭小空间适应性强、耐腐蚀、循环利用次数多，安装方便，因此，本课题模板方案确定为采用铝模板。勇于跨越追求卓越3.2支撑体系选择支撑体系方案比选（按本工程地下室外墙长50m、高5.5m进行统计计算）项目技术特点经济合理性实施工期方案一：对拉螺栓单侧支模（1）支模和拆模方便快捷，操作熟练（2）外墙可与楼面梁板一次性浇筑（3）对拉螺栓破坏了地下室外墙防水的整体性（4）螺栓孔防水修补费用较高本方案包括：人工费5万元，材料费20万元，机械费0.5万元，其他费用3万元，总费用28.5万元10天方案二：型钢三角桁架单侧支模（1）型钢三角桁架刚度大，受力形式安全可靠，且三角桁架可以分片加工组装（2）支模速度相对较快（3）型钢桁架自重大，依靠人力难以搬动，安装需要依赖塔吊,无法大量投入本方案包括：人工费7万元，材料费20万元，机械费0.5万元，其他费用1.5万元，总费用29万元12天勇于跨越追求卓越项目技术特点经济合理性实施工期方案三：钢管扣件排架斜撑单侧支模（1）使用普通脚手钢管和扣件搭设支架，材料成本低（2）脚手钢管重量轻，使用人工即可完成搭拆，无须依赖塔吊（3）钢管扣件排架搭设工作量大，单位时间内完成的支模面积少，劳动强度大（4）由于支撑节点多，且全部为扣件连接，较难保证所有节点均扣接紧密，从而易发生涨模（5）需要顶板完工后方可拆除侧墙模板，造成材料浪费本方案包括：人工费7万元，材料费15万元，机械费0.5万元，其他费用2.5万元，总费用25万元18天方案四：贝雷梁钢桁架单侧支模（1）拼装方便，施工速度快；（2）贝雷梁钢桁架由多个贝雷梁单元组成，单个贝雷梁质量轻，吊车安装迅速；（3）结点牢固，整体刚度大。本方案包括：人工费4万元，材料费15万元，机械费1.5万元，其他费用2.5万元，总费用23万元7天针对所列的四种支撑体系方案，贝雷梁钢桁架单侧支模方案的总费用最低，并且施工速度较快，针对本工程地下室外墙施工特点，选择贝雷架作为单侧支撑体系的施工方案。勇于跨越追求卓越四、技术成果勇于跨越追求卓越4.1模板体系背楞采用40*60*3.0双方通，背楞和模板通过L形螺栓连接，形成一个整体。大块模板背楞固定连接节点

铝合金模板采用5500标准单元板拼装成整体大模板（4米）。为了便于吊装施工，在每块大模板的上部，至少设置2个吊装挂件，吊装挂件采用直径20mm的A3圆钢制成，端部套丝，用螺帽与模板固定。勇于跨越追求卓越4.2支撑体系设计锚固件预埋示意图支撑结构示意图底部利用预埋定板锚固贝雷片与地板连接（需要预先在混凝土中预埋螺栓作为支点，后锁定定位钢板），以用来锚固贝雷架刚性连接点，同时防止支撑点滑位，底部锚固部分采用L型28mm的开丝钢筋（预埋1000mm，且与板筋相焊接在一起）

贝雷架单侧支模体系由紧固部分、支撑部分与锚固部分架体组成：（1）紧固部分包括铝合金面板、次楞、主楞与单侧螺杆。（2）支撑部分包括贝雷片、预埋定位板、顶托。（3）锚固部分包括地锚杆、链接贝雷片的连杆、抗移定位板、钢丝绳拉结等。采用贝雷片连接成贝雷架，纵向间距900mm设置单排单层贝雷桁架作支撑体；贝雷片受力侧横向绑定双道50*100木方，间距同模板背楞间距，达到模板侧向支撑力作用，贝雷架顶部用直径18mm钢丝绳与9.5m高处围护结构冠梁相拉。勇于跨越追求卓越单侧支模体系结构示意图

底部锚固部分采用L型Φ28的开丝钢筋@900（预埋1000mm，且与板筋相焊接在一起。

Φ18钢丝绳拉结，每个贝雷架不少于二道。

预埋丝杆，后期与三角托盘螺栓连接。

支撑部分包括贝雷片、钢管、顶托。勇于跨越追求卓越3D模型效果图勇于跨越追求卓越3D模型效果图勇于跨越追求卓越施工工艺流程图4.3施工流程及组图贝雷架贝雷片勇于跨越追求卓越安装贝雷架铝模板吊装底板锚固节点勇于跨越追求卓越钢管固定钢管加固勇于跨越追求卓越浇筑混凝土钢管加固勇于跨越追求卓越上部钢丝绳节点模板吊装勇于跨越追求卓越铝模板龙骨、C槽、面板勇于跨越追求卓越4.4关键点分析1、预埋件质量侧向压力通过墙板的主楞与钢管，通过竖向贝雷架传递至地锚及顶端钢丝绳。整个体系稳定性的决定性因素在于预埋件的质量、数量及位置，这也是整个体系的施工关键控制点。勇于跨越追求卓越4.4关键点分析2、混凝土浇筑墙体厚度大、规模高，易出现施工缝，增加了混凝土浇筑的难度。项目在使用2台天泵对称浇筑的同时，保证上下层混凝土浇筑间隔不超过40min，有效消除冷缝。勇于跨越追求卓越4.4关键点分析监测项目累计最大变化量报警值mm点号数值周边建筑物沉降汇雅花园(A11)-3.6mm24广从公路(D4)-12.4mm加油站(A22)-1.2mm石湖村民房(C9)-3.1mm河提左岸(L14)-4.7mm河提右岸(R9)-5.0mm基坑围护结构侧向位移J40(1.0m处)-9.4mm23深层土体侧向位移CX04(2.0m/2.5m处)-8.6mm21基坑周边地表点B94-5.9mm24桩顶水平位移N1174.6mm12支撑轴力30095697.95KN1705kN3、基坑监测数据的实时反馈侧墙墙体施工期间，加强对围护桩桩顶的测斜、支撑应力、周边地表点的监测，整个施工阶段，基坑稳定无异常。E区结构施工期间（2015.10-2016.1）基坑监测变化最大值勇于跨越追求卓越五、技术创新点分析勇于跨越追求卓越五、技术创新点分析项目技术特点备注对拉螺栓单侧支模优点：①受力体系与普通双面支模相同，受力形式相对安全；②支模和拆模方便快捷，操作熟练，人工消耗量和普通双面支模相近；③浇筑混凝土过程中外墙爆模情况少，混凝土结构拆模质量能保证。缺点：①设置对拉螺栓破坏了地下室外墙防水的整体性；②螺栓孔防水修补费用较高，一定程度上会增加防水施工成本；③对拉螺栓本身的止水钢片增加渗漏风险不选型钢三角桁架单侧支模优点：①型钢三角桁架刚度大，受力形式安全可靠，且三角桁架可以分片加工组装；②解决了采用对拉螺栓形式可能产生的外墙防水层渗漏问题；③支模速度相对较快，整体拼装加快了施工速度；④浇筑混凝土过程中外墙爆模情况少，混凝土结构拆模质量能保证。缺点：①型钢桁架自重大，安装需要占用塔吊，对工期不利；②由于型钢桁架体形大，只能先浇筑墙混凝土，拆除支架后才能搭设楼面排架施工梁和楼板混凝土，影响结构施工进度；③大面积投入造成造价高，如大面积投入使用，拆卸下的型钢桁架周转利用的可能性不大，导致项目施工成本增加；④由于型钢桁架自重大，施工不当易发生安全事故。不选钢管扣件排架斜撑单侧支模优点：①使用普通脚手钢管和扣件搭设支架，材料成本低；②与型钢支架类似，解决了采用对拉螺栓形式可能产生的外墙防水层渗漏问题；③在层高不高的情况下，可以和楼面排架同时搭设，使墙与楼面混凝土同时浇筑；④与型钢支架相比，脚手钢管重量轻，使用人工即可完成搭拆，无须依赖塔吊。缺点：①钢管扣件排架搭设和拆除工作量大，单位时间内完成的支模面积少，劳动强度大；②由于支撑节点多，且全部为扣件连接，较难保证所有节点均扣接紧密，从而易发生涨模；③在层高较高的情况下，需要先浇筑墙混凝土，拆模后再支设楼面排架，对结构进度影响较大。不选在做方案比选分析前，我们针对目前建筑工程施工中的单侧支模技术发展现状做了以下技术分析。勇于跨越追求卓越通过以上比选，贝雷架+铝模板的加固体系的主要特点在于：（1）质量方面防水效果好，不破坏防水层，墙体混凝土质量好(3)安全文明施工现场施工垃圾少支撑体系简洁。(2)工期方面施工方便快捷施工效率高。

本技术采用贝雷架单侧支模体系，施工过程中不需要破坏防水层，而且外墙结构与围护结构完全脱离，可避免由于相对变形造成结构破坏。表面平整度、光洁度，墙体垂直度好。完成后混凝土质量好垂直度高，无螺杆眼，无渗漏，可以达到饰面及清水的技术要求，可减少批荡甚至无需进行批荡。

铝模板系统组装简单、方便，铝膜面板平均重量在20kg左右，完全由人工在材料堆场搬运和拼装，不需要任何机械设备的协助，而且系统设计简单，工人上手速度和模板翻转速度很快，侧墙施工的同时对满堂架搭设影响小，形成流水段施工，每个区域比传统工艺至少节约约10d。

铝模板与贝雷架系统全部配件均可重复使用，施工拆模后，现场无任何垃圾，支撑体系构造简单，拆除方便，所以整个施工环境安全、干净、整洁，完全达到绿色建筑施工标准。勇于跨越追求卓越六、效益分析本技术采用贝雷片拼装桁架作为单侧墙体支模支撑体系，使铝模板通过水平支撑杆支撑在贝雷架上，贝雷架底部锚固在地板上，顶部通过钢绞线与冠梁拉结在一起，混凝土侧压力直接作用在铝模板上，侧向压力通过连接墙板主楞与地面地锚预埋定位板的贝雷架传递至底板及顶端加固两个支点，创新性强，目前已完成实用型专利申报。本技术采用铝模板及贝雷架单侧支模技术，模板及支架制作、安装、调整简单，施工后墙体没有拉杆孔，有效地防止了漏水渗水现象的发生。与传统的施工方法相比，在工期、质量、安全、造价等技术经济效能等方面均具有明显的先进性和新颖性；还具有施工速度快、质量可靠、节约成本、环保节能的特点，仅操作架节约达Q1=22*580*0.95*9.5=115w，抹灰Q2=12*580*9.2=64w，经施工实际使用后取得了良好的经济效益。墙体施工质量好，整体性强，无渗水。模板块面大、接缝少、刚度大、间隙小，漏浆、错台、蜂窝麻面等质量隐患大为降低；因没有拉杆孔而有效地防止了漏水渗水现象的发生，成品墙内实外美。基本采用栓接，安装焊接工作量小，减少废气排放量；模板制作实现了工厂化、标准化作业，减少了加工材料的消耗。实现了节能降耗、保护环境的目标，得到建设单位一致好评，并荣获“广州市建设工程结构优质奖”。